org.orekit.estimation.sequential

Class KalmanEstimatorUtil

java.lang.Object

org.orekit.estimation.sequential.KalmanEstimatorUtil

public class KalmanEstimatorUtil
extends Object

Kalman滤波器的实用类。

该类包括Orekit中不同Kalman模型（即扩展、无迹和半解析）中使用的常见方法。

Since:

11.3

Method Summary

Modifier and Type	Method and Description
static <T extends ObservedMeasurement<T>> void	applyDynamicOutlierFilter(EstimatedMeasurement<T> measurement, org.hipparchus.linear.RealMatrix innovationCovarianceMatrix) 在测量上设置并应用动态异常值滤波器。
static void	checkDimension(int dimension, ParameterDriversList orbitalParameters, ParameterDriversList propagationParameters, ParameterDriversList measurementParameters) 检查维度。
static org.hipparchus.linear.RealVector	computeInnovationVector(EstimatedMeasurement<?> predicted) 从给定的预测测量计算未归一化的创新向量。
static org.hipparchus.linear.RealVector	computeInnovationVector(EstimatedMeasurement<?> predicted, double[] sigma) 从给定的预测测量计算归一化的创新向量。
static MeasurementDecorator	decorate(ObservedMeasurement<?> observedMeasurement, AbsoluteDate referenceDate) 装饰观测测量。
static MeasurementDecorator	decorateUnscented(ObservedMeasurement<?> observedMeasurement, AbsoluteDate referenceDate) 为无迹Kalman滤波器装饰观测测量。
static SpacecraftState[]	filterRelevant(ObservedMeasurement<?> observedMeasurement, SpacecraftState[] allStates) 为测量过滤相关状态。
static org.hipparchus.linear.RealMatrix	normalizeCovarianceMatrix(org.hipparchus.linear.RealMatrix physicalP, double[] parameterScales) 归一化协方差矩阵。
static org.hipparchus.linear.RealMatrix	unnormalizeCovarianceMatrix(org.hipparchus.linear.RealMatrix normalizedP, double[] parameterScales) 未归一化协方差矩阵。
static org.hipparchus.linear.RealMatrix	unnormalizeInnovationCovarianceMatrix(org.hipparchus.linear.RealMatrix normalizedS, double[] sigmas) 未归一化创新协方差矩阵。
static org.hipparchus.linear.RealMatrix	unnormalizeKalmanGainMatrix(org.hipparchus.linear.RealMatrix normalizedK, double[] parameterScales, double[] sigmas) 未归一化Kalman增益矩阵。
static org.hipparchus.linear.RealMatrix	unnormalizeMeasurementJacobian(org.hipparchus.linear.RealMatrix normalizedH, double[] parameterScales, double[] sigmas) 未归一化测量矩阵。
static org.hipparchus.linear.RealMatrix	unnormalizeStateTransitionMatrix(org.hipparchus.linear.RealMatrix normalizedSTM, double[] parameterScales) 未归一化状态转移矩阵。

Methods inherited from class java.lang.Object

clone, equals, finalize, getClass, hashCode, notify, notifyAll, toString, wait, wait, wait

Method Detail

decorate

public static MeasurementDecorator decorate(ObservedMeasurement<?> observedMeasurement,
                                            AbsoluteDate referenceDate)

装饰观测测量。

“物理”测量噪声矩阵是测量的协方差矩阵。将其归一化包括应用以下方程式：Rn[i,j] = R[i,j]/σ[i]/σ[j] 因此，归一化的测量噪声矩阵是测量不同分量之间相关系数的矩阵。

参数：

observedMeasurement - 测量

referenceDate - 参考日期

返回：

装饰后的测量

decorateUnscented

public static MeasurementDecorator decorateUnscented(ObservedMeasurement<?> observedMeasurement,
                                                     AbsoluteDate referenceDate)

为无迹Kalman滤波器装饰观测测量。

此方法直接使用测量的协方差矩阵，不进行任何归一化处理。

参数：

observedMeasurement - 测量

referenceDate - 参考日期

返回：

装饰后的测量

自版本：

11.3.2

checkDimension

public static void checkDimension(int dimension,
                                  ParameterDriversList orbitalParameters,
                                  ParameterDriversList propagationParameters,
                                  ParameterDriversList measurementParameters)

检查维度。

参数：

dimension - 要检查的维度

orbitalParameters - 轨道参数

propagationParameters - 传播参数

measurementParameters - 测量参数

filterRelevant

public static SpacecraftState[] filterRelevant(ObservedMeasurement<?> observedMeasurement,
                                               SpacecraftState[] allStates)

为测量过滤相关状态。

参数：

observedMeasurement - 要考虑的测量

allStates - 所有状态

返回：

仅包含与测量相关的状态的数组

applyDynamicOutlierFilter

public static <T extends ObservedMeasurement<T>> void applyDynamicOutlierFilter(EstimatedMeasurement<T> measurement,
                                                                                org.hipparchus.linear.RealMatrix innovationCovarianceMatrix)

在测量上设置并应用动态异常值滤波器。

循环遍历修饰器，查看是否需要应用动态异常值滤波器。

使用输入中的矩阵计算sigma数组并设置过滤器。

通过调用修改方法对估计的测量应用过滤器。

重置过滤器。

类型参数：

T - 测量类型

参数：

measurement - 要过滤的测量

innovationCovarianceMatrix - 所谓的创新协方差矩阵S，其中：

S = H.Ppred.Ht + R

其中：

- H是归一化测量矩阵（Ht为其转置）

- Ppred是归一化预测协方差矩阵

- R是归一化测量噪声矩阵

computeInnovationVector

public static org.hipparchus.linear.RealVector computeInnovationVector(EstimatedMeasurement<?> predicted)

从给定的预测测量计算未归一化的创新向量。

参数：

predicted - 预测测量

返回：

创新向量

computeInnovationVector

public static org.hipparchus.linear.RealVector computeInnovationVector(EstimatedMeasurement<?> predicted,
                                                                       double[] sigma)

从给定的预测测量计算归一化的创新向量。

参数：

predicted - 预测测量

sigma - 测量标准偏差

返回：

创新向量

normalizeCovarianceMatrix

public static org.hipparchus.linear.RealMatrix normalizeCovarianceMatrix(org.hipparchus.linear.RealMatrix physicalP,
                                                                         double[] parameterScales)

归一化协方差矩阵。

参数：

physicalP - 输入的“物理”协方差矩阵

parameterScales - 估计参数的比例因子

返回：

归一化的协方差矩阵

unnormalizeCovarianceMatrix

public static org.hipparchus.linear.RealMatrix unnormalizeCovarianceMatrix(org.hipparchus.linear.RealMatrix normalizedP,
                                                                           double[] parameterScales)

未归一化协方差矩阵。

参数：

normalizedP - 归一化的协方差矩阵

parameterScales - 估计参数的比例因子

返回：

未归一化的协方差矩阵

unnormalizeStateTransitionMatrix

public static org.hipparchus.linear.RealMatrix unnormalizeStateTransitionMatrix(org.hipparchus.linear.RealMatrix normalizedSTM,
                                                                                double[] parameterScales)

未归一化状态转移矩阵。

参数：

normalizedSTM - 归一化的状态转移矩阵

parameterScales - 估计参数的比例因子

返回：

未归一化的状态转移矩阵

unnormalizeMeasurementJacobian

public static org.hipparchus.linear.RealMatrix unnormalizeMeasurementJacobian(org.hipparchus.linear.RealMatrix normalizedH,
                                                                              double[] parameterScales,
                                                                              double[] sigmas)

未归一化测量矩阵。

参数：

normalizedH - 归一化的测量矩阵

parameterScales - 估计参数的比例因子

sigmas - 测量理论标准偏差

返回：

未归一化的测量矩阵

unnormalizeInnovationCovarianceMatrix

public static org.hipparchus.linear.RealMatrix unnormalizeInnovationCovarianceMatrix(org.hipparchus.linear.RealMatrix normalizedS,
                                                                                     double[] sigmas)

未归一化创新协方差矩阵。

参数：

normalizedS - 归一化的创新协方差矩阵

sigmas - 测量理论标准偏差

返回：

未归一化的创新协方差矩阵

unnormalizeKalmanGainMatrix

public static org.hipparchus.linear.RealMatrix unnormalizeKalmanGainMatrix(org.hipparchus.linear.RealMatrix normalizedK,
                                                                           double[] parameterScales,
                                                                           double[] sigmas)

未归一化Kalman增益矩阵。

参数：

normalizedK - 归一化的Kalman增益矩阵

parameterScales - 估计参数的比例因子

sigmas - 测量理论标准偏差

返回：

未归一化的Kalman增益矩阵